EasyVR Guia Rapida

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    Ingeniera de Microsistemas Programados S.L Alda. Mazarredo N 47 1 Dpto 2 48009 Bilbao Vizcaya (Spain)

    Tfno/Fax: 94 4230651 www.microcontroladores.com info@microcontroladores.com

    Gua rpida del mdulo de reconocimiento de voz y reproduccin EasyVR

    1.- INTRODUCCION Se trata de un potente mdulo de bajo coste para el reconocimiento de voz y reproduccin de sonidos. Es la versin mejorada y actualizada del VRbot de la firma VeeaR (www.veear.eu) Las voces a reconocer pueden estar predefinidas y grabadas internamente. Se dice que son voces independientes del micrfono (SI). Tambin se puede grabar y reconocer voces definidas por el propio usuario y en cualquier idioma. En este caso se tratan de voces dependientes del micrfono (SD), que se supone previamente han sido enseadas y grabadas en la memoria interna del mdulo. Ver la figura 1.

    Figura 1. El mdulo de reconocimiento EasyVR Esta gua est realizada a partir de la documentacin que facilita el fabricante, el EasyVR User Manual V3.1, y trata de explicar las prestaciones y recursos de este mdulo. Tambin se comentan una serie de ejercicios que, a modo de ejemplo, tratan de mostrar posibles aplicaciones. Los ejemplos se presentan en un CD-ROM que se adjunta con el mdulo EasyVR. Son ejemplos que estn resueltos tanto en ensamblador como en C para la familia de microcontroladores PIC16F88X y estn implementados sobre el laboratorio USB-PICSCHOOL de Ingeniera de Microsistemas Programados S.L., aunque pueden ser fcilmente adaptables a cualquier otra plataforma o lenguaje de programacin. 1.1 Aplicaciones Son numerosas las posibles aplicaciones del mdulo de reconocimiento EasyVR. Algunas sugerencias:

    Sistemas de control de propsito general que se deseen gobernar mediante voz Automatizacin de aplicaciones en el mbito domstico Control de acceso por voz Sistemas robticos controlados por voz

    1.2 Caractersticas Se pueden destacar las ms relevantes:

    26 comandos y voces pre-programados (SI) en: en ingls, italiano, japons, alemn, francs y espaol

    Admite hasta 32 comandos y sus correspondientes voces definidas por el usuario (SD) en cualquier idioma

    Los comandos y voces SD se pueden organizar en hasta 16 grupos Se dispone de un interface grfico de usuario (GUI) para Windows que permite una

    rpida familiarizacin con el uso del mdulo. El mdulo se puede conectar fcilmente con cualquier tipo de controlador mediante una

    sencilla comunicacin serie. Dispone de un potente protocolo de comandos para el desarrollo de cualquier aplicacin

    basada en el reconocimiento de voz. Alimentacin de 3.3V a 5V 3 lneas de E/S o GPIO (IO1, IO2 e IO3) que se controlan directamente mediante los

    comandos correspondientes

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    Ingeniera de Microsistemas Programados S.L Alda. Mazarredo N 47 1 Dpto 2 48009 Bilbao Vizcaya (Spain)

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    Salida PWM de audio que admite la conexin con un altavoz de 8 Capacidad de reproduccin de hasta 9 minutos de sonidos y/o voces Se suministra junto con un CD-ROM que contiene el presente documento y una serie de

    libreras y ejemplos de aplicacin para PIC16F88X desarrollados por Ingeniera de Microsistemas Programados

    1.3 Especificaciones tcnicas/elctricas La figura 2 muestra las dimensiones fsicas del mdulo EasyVR as como la disposicin de las seales que se explican en la siguiente tabla.

    Figura 2. Distribucin de seales del EasyVR

    CONECTOR Pin N NOMBRE TIPO DESCRIPCION

    J1

    1 GND - Tierra de alimentacin 2 VCC E Entrada de alimentacin 3 ERX E Recepcin serie de datos (niveles TTL) 4 ETX S Transmisin serie de datos (niveles TTL)

    J2 1-2 PWM S Salida PWM diferencial de audio. Puede conectarse directamente a un altavoz de 8

    J3 1 MIC_RET - Tierra para el microfno 2 MIC_IN E Entrada de seal del micrfono

    J4

    1 /RST E Reset asncrono del mdulo activo por nivel 0. Est conectada internamente con una resistencia Pull-Up de 100K

    2 /XM E Seleccin del modo de arranque del mdulo. Internamente est conectada con una resistencia Pull-Down de 1K

    3 IO1 E/S Lnea de E/S de propsito general (nivel TTL de 3.0V)

    4 IO2 E/S Lnea de E/S de propsito general (nivel TTL de 3.0V)

    5 IO3 E/S Lnea de E/S de propsito general (nivel TTL de 3.0V)

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    Condiciones de trabajo recomendadas

    SIMBOLO PARAMETRO Mn. Tp. Mx UNIDADVCC Tensin de alimentacin 3.3 5 5.5 V Ta Temperatura ambiente de trabajo 0 25 70 C

    ERX Recepcin de datos serie 0 - VCC V ETX Transmisin de datos serie 0 - VCC V

    Caractersticas elctricas

    SIMBOLO PARAMETRO Mn. Tp. Mx UNIDADVIH Tensin de entrada del nivel 1 2.4 3.0 3.3 V VIL Tensin de entrada del nivel 0 -0.1 0.0 0.75 V IIL Corriente de fuga de entrada

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    En Ingeniera de Microsistemas Programados hemos empleado nuestro laboratorio USB-PICSCHOOL y el interface RS232 en l integrado. El mismo laboratorio tambin dispone de la alimentacin de +5VCC necesaria. As, en la figura 4, se muestra las conexiones realizadas y, en la figura 5, se muestra una fotografa del montaje. Figura 4. Esquema de conexiones

    Figura 5. Montaje prctico del EasyVR sobre USB-PICSCHOOL

    1.5 El micrfono Junto con el mdulo EasyVR se suministra un micrfono unidireccional del tipo electret (Horn EM9745P-382): Sensibilidad -38dB; Impedancia 2.2K; Tensin de trabajo 3V; Respuesta a un amplio rango de frecuencias de 100Hz hasta 20KHz

    Debemos tener en cuenta que una colocacin acsticamente inadecuada del micrfono reducir la precisin en el reconocimiento de las voces. Es posible emplear mltiples soluciones para fijar mecnicamente el micrfono en nuestra aplicacin. Algunas mejorarn la precisin ms que otras. En general debemos tener en cuenta las siguientes consideraciones para montar el micrfono:

    1. Montaje en pared. El micrfono debe colocarse lo ms cerca posible de la superficie y fijado en una carcasa de plstico. No debe haber espacios vacos entre el micrfono y la carcasa. Dichos espacios pueden modificar la resonancia acstica y reducir la precisin del reconocimiento. Ver la figura 6.

    Figura 6. Fijacin del micrfono sobre una carcasa

    INTERFACE RS232

    RTS

    CTS

    RxD

    TxD

    +5VCC USB-PIC'SCHOOL

    MIC.

    U48

    Easy VR

    GND1

    VCC2

    ERX3

    ETX4

    PWM15

    PWM26

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    2. No obstruir el orificio. La parte frontal del micrfono debe

    quedar totalmente libre de objetos que obstruyan el sonido e interfieran por tanto en el reconocimiento. El dimetro del orificio frente al micro debe ser de al menos de 5mm. Si hubiera que proteger el orificio mediante algn tipo de plstico, ste no debera tener un grosor superior a 0.7mm. Ver la figura 7.

    Figura 7. Acceso libre al micro

    3. Aislamiento. El micro debe quedar aislado respecto a la carcasa. Esto se puede conseguir envolviendo al micro con un material esponjoso como se muestra en la figura 8. El propsito es evitar ruidos producidos al manipular el mdulo EasyVR o al propio micro, que reduciran la precisin del reconocimiento.

    Figura 8. Asilamiento del micro

    4. Distancia. La distancia entre la boca y el micrfono tambin se tiene en cuenta a la hora de realizar un

    reconocimiento con precisin. Aumentar la distancia de 15 cm a 30 cm puede reducir el valor de la seal que proporciona el micro en un factor de cuatro, con lo que el reconocimiento de una voz puede ser inviable. El mismo factor y los mismos problemas se puede dar si quien dicta la voz emplea un volumen fuerte o suave.

    1.6 Salida de audio La salida de audio del mdulo EasyVR puede actuar directamente sobre un altavoz de 8. Tambin es posible conectar esta salida con la entrada de un amplificador externo de audio. Nota: Conectar directamente unos altavoces de menor impedancia, puede daar la salida de audio o al mdulo

    EasyVR en su totalidad. Tambin es posible conectar cargas de mayor impedancia como por ejemplo unos auriculares. En este caso la potencia de salida habr que reducirla conectando una resistencia en serie con ellos. El valor de esta resistencia depende de la potencia de los auriculares y del volumen de salida. Suele ser del orden de los 10K. Nota: La conexin directa de los auriculares con la salida de audio, los puede daar. 1.7 Lneas de E/S de propsito general Adems de las dos lneas que emplea el mdulo EasyVR para comunicarse con el controlador principal, disponemos de tres lneas de E/S de propsito general que se pueden emplear para conectar y controlar sencillos perifricos como leds, interruptores, etc.

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    Estas lneas (IO1-IO3) proceden directamente del propio controlador que gestiona el funcionamiento del mdulo EasyVR, y trabajan con una tensin de referencia de 3.0V. Si necesitamos conectarlas con circuitos que emplean una alimentacin diferente, debemos adoptar diferentes soluciones que eviten que se daen. Usar una lnea como salida Todas las lneas se configura